Azot oksidi (II) NO (azot oksidi, azot oksidi, nitrozil radikali) tuz hosil qilmaydigan azot oksidi. Bu rangsiz gaz, suvda yomon eriydi. U qiyinchilik bilan suyultiriladi; suyuq va qattiq shaklda ko'k rangga ega.
Juftlanmagan elektronning mavjudligi NO ning zaif bog'langan N 2 O 2 dimerlarini hosil qilish tendentsiyasini aniqlaydi. Bu dimerlanishning DH ° = 17 kJ bo'lgan zaif birikmalardir. Suyuq azot oksidi (II) 25% N 2 O 2 molekulalaridan, qattiq oksid esa butunlay ulardan iborat.
Kvitansiya
Azot (II) oksidi yagona azot oksidi bo'lib, uni to'g'ridan-to'g'ri erkin elementlardan azotni kislorod bilan yuqori haroratlarda (1200-1300 ° C) yoki haroratda birlashtirish orqali olish mumkin. elektr zaryadsizlanishi. Tabiatda u atmosferada chaqmoq oqimlari paytida hosil bo'ladi:
N 2 + O 2 → 2NO - 180,9 kJ 2NO + O 2 → 2NO 2.
Harorat pasayganda, azot (II) oksidi azot va kislorodga parchalanadi, lekin agar harorat keskin pasaysa, parchalanishga ulgurmagan oksid ancha vaqt davomida mavjud: past haroratlarda parchalanish tezligi past bo'ladi. . Bu to'satdan sovutish "söndürme" deb ataladi va nitrat kislota ishlab chiqarish usullaridan birida qo'llaniladi.
Laboratoriyada odatda 30% HNO 3 ni ma'lum metallar bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadi, masalan, mis:
3Cu + 8HNO 3 (30%) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Nopokliklar bilan ifloslanmagan toza NO ni quyidagi reaktsiyalar orqali olish mumkin:
FeCl 2 + NaNO 2 + 2HCl → FeCl 3 + NaCl + NO + H 2 O; 2HNO 2 + 2HI → 2NO + I 2 ↓ + 2H 2 O.
Sanoat usuli ammiakni yuqori harorat va bosimda Cr 2 O 3 (katalizator sifatida) ishtirokida oksidlanishiga asoslangan:
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O.
Kimyoviy xossalari
Xona haroratida va atmosfera bosimi NO ning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishi bir zumda sodir bo'ladi:
2NO + O 2 → 2NO 2
NO, shuningdek, nitrozil galogenidlar hosil bo'lishi bilan galogenlarning qo'shilish reaktsiyalari bilan tavsiflanadi; bu reaktsiyada NO qaytaruvchi moddaning xususiyatlarini ko'rsatadi:
2NO + Cl 2 → 2NOCl (nitrosilxlorid).
Kuchli qaytaruvchi moddalar mavjud bo'lganda, NO oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qiladi:
2SO 2 + 2NO → 2SO 3 + N 2.
NO suvda ozgina eriydi va u bilan reaksiyaga kirishmaydi, tuz hosil qilmaydigan oksid hisoblanadi.
Fiziologik harakat
Mexanik ta'sirdan bir soat o'tgach ignabargli daraxt hujayralari sitoplazmasida nitrat oksidi (oq).
Barcha azot oksidlari kabi (N 2 O dan tashqari) NO zaharli va nafas olish yo'llariga ta'sir qiladi.
Ikkita so'nggi o'n yilliklar bu NO molekulasi tartibga soluvchi, himoya qiluvchi va zararli bo'linadigan keng biologik ta'sirga ega ekanligi aniqlandi. NO messenjerlardan biri bo'lib, hujayra ichidagi va hujayralararo signalizatsiya tizimlarini tartibga solishda ishtirok etadi. Qon tomir endotelial hujayralari tomonidan ishlab chiqariladigan azot oksidi tomirlarning silliq mushaklarining bo'shashishi va ularning kengayishi (vazodilatatsiyasi) uchun javobgardir, trombotsitlar agregatsiyasini va neyrofillarning endoteliyga yopishishini oldini oladi, asab, reproduktiv va immun tizimlarida turli jarayonlarda ishtirok etadi. . NO sitotoksik va sitostatik xususiyatlarga ham ega. Immun tizimining qotil hujayralari bakteriyalar va saraton hujayralarini yo'q qilish uchun azot oksididan foydalanadi. NO biosintezi va metabolizmidagi buzilishlar muhim arterial gipertenziya, koroner yurak kasalligi, miyokard infarkti, birlamchi o'pka gipertenziyasi, bronxial astma, nevrotik depressiya, epilepsiya, neyrodegenerativ kasalliklar (Altsgeymer kasalligi, Parkinson kasalligi, diabetes mellitus) kabi kasalliklar bilan bog'liq. iktidarsizlik va boshqalar.
Azot oksidi bir necha usulda sintezlanishi mumkin. O'simliklar NO 2 va karotinoidlar o'rtasidagi fermentativ bo'lmagan fotokimyoviy reaksiyadan foydalanadi. Hayvonlarda sintez NO sintaza (NOS) oilasi tomonidan amalga oshiriladi. NOS fermentlari monooksigenazlar deb ataladigan gem o'z ichiga olgan fermentlarning super oilasining a'zolaridir. Tuzilishi va funktsiyasiga ko'ra, NOS ni uchta guruhga bo'lish mumkin: endotelial (eNOS), neyronal (nNOS) va induktiv (iNOS). Har qanday NO sintazasining faol markazi eksenel muvofiqlashtirilgan sistein yoki metioninni o'z ichiga olgan temir porfirin kompleksini o'z ichiga oladi. Barcha NOS izoformlari NO hosil bo'lishini katalizlashiga qaramay, ularning barchasi turli xil genlarning mahsuloti bo'lib, ularning har biri ta'sir mexanizmlari va lokalizatsiyasi bo'yicha ham o'ziga xos xususiyatlarga ega. biologik ahamiyati tana uchun. Shuning uchun bu izoformlar ham odatda konstitutsiyaviy (cNOS) va induktiv (iNOS) azot oksidi sintazalariga bo'linadi. cNOS doimiy ravishda sitoplazmada joylashgan bo'lib, kaltsiy ionlari va kalmodulin (kaltsiy ionlarini tashishning hujayra ichidagi vositachisi bo'lgan oqsil) kontsentratsiyasiga bog'liq va retseptorlarning stimulyatsiyasiga javoban qisqa vaqt ichida oz miqdordagi NO ning chiqarilishiga yordam beradi. Induksiyalanuvchi NOS hujayralarda faqat bakterial endotoksinlar va ba'zi yallig'lanish vositachilari, masalan, gamma-interferon, o'simta nekrozi omili va boshqalar tomonidan induktsiya qilinganidan keyin paydo bo'ladi. iNOS ta'sirida hosil bo'lgan NO miqdori har xil bo'lishi va katta miqdorda (nanomollar) erishishi mumkin. Shu bilan birga, NO ishlab chiqarish uzoq davom etadi. NO ning xarakterli xususiyati hujayralararo bo'shliqqa sintez qilgan hujayra membranasi orqali tez (5 soniyadan kam) tarqalish va maqsadli hujayralarga osongina (retseptorlar ishtirokisiz) kirib borish qobiliyatidir. Hujayra ichida u ba'zi fermentlarni faollashtiradi va boshqalarni inhibe qiladi, shu bilan hujayra funktsiyalarini tartibga solishda ishtirok etadi. Asosan, azot oksidi mahalliy to'qimalar gormoni. NO bakterial va o'simta hujayralarining temir o'z ichiga olgan ba'zi fermentlarini blokirovka qilish yoki azot oksidi yoki azot oksididan hosil bo'lgan erkin radikallar bilan hujayra tuzilmalariga zarar etkazish orqali ularning faoliyatini inhibe qilishda asosiy rol o'ynaydi. Shu bilan birga, superoksid yallig'lanish joyida to'planadi, bu hujayra membranalarining oqsillari va lipidlariga zarar etkazadi, bu uning maqsadli hujayraga sitotoksik ta'sirini tushuntiradi. Binobarin, hujayrada haddan tashqari to'plangan NO ikki yo'l bilan harakat qilishi mumkin: bir tomondan, DNKning shikastlanishiga olib keladi, ikkinchisi esa yallig'lanishga qarshi ta'sirga ega. Azot oksidi angiogenezni (qon tomirlarining shakllanishi) boshlashi mumkin. Miokard infarkti bo'lsa, azot oksidi ijobiy rol o'ynaydi, chunki yangi qon tomirlari o'sishini keltirib chiqaradi, ammo saraton kasalliklarida xuddi shu jarayon saraton hujayralarining oziqlanishi va o'sishini rag'batlantirish orqali o'smalarning rivojlanishiga sabab bo'ladi. Boshqa tomondan, bu azot oksidini etkazib berishni yaxshilaydi o'simta hujayralari. NO ta'sirida DNKning shikastlanishi apoptoz rivojlanishining sabablaridan biri (funksiyalarini yo'qotgan hujayralarni olib tashlashga qaratilgan uyali "o'z joniga qasd qilish" ning dasturlashtirilgan jarayoni). Tajribalarda NO bilan toʻyingan eritma taʼsirida deoksinukleozidlar, deoksinukleotidlar va buzilmagan DNKning dezaminlanishi kuzatildi. Bu jarayon saratonga qarshi terapiyada qo'llaniladigan alkillashtiruvchi moddalar va ionlashtiruvchi nurlanishga hujayralarning sezgirligini oshirish uchun javobgardir.
NO klirensi (kimyoviy o'zgarishlar paytida qonning NO dan tozalanish tezligi) nitritlar va nitratlar hosil bo'lishi orqali sodir bo'ladi va o'rtacha 5 soniyadan oshmaydi. Oraliq bosqichlar peroksinitrit hosil qilish uchun superoksid yoki gemoglobin bilan o'zaro ta'sirni o'z ichiga olgan tozalashda ishtirok etishi mumkin. Azot oksidi NO sintaza bilan chambarchas bog'liq bo'lgan NO reduktaza fermenti tomonidan kamaytirilishi mumkin.
Oksidlar - murakkab moddalar, ikkita elementdan iborat bo'lib, ulardan biri kisloroddir. Oksidlarning nomlarida avval oksid so'zi, so'ngra u hosil bo'lgan ikkinchi elementning nomi ko'rsatiladi. Kislota oksidlari qanday xususiyatlarga ega va ular boshqa turdagi oksidlardan nimasi bilan farq qiladi?
Oksidlarning tasnifi
Oksidlar tuz hosil qiluvchi va tuz hosil qilmaydiganlarga bo'linadi. Nomidan ko'rinib turibdiki, tuz hosil qilmaydiganlar tuz hosil qilmaydi. Bunday oksidlar kam: suv H 2 O, kislorod ftorid OF 2 (agar u an'anaviy ravishda oksid deb hisoblansa), uglerod oksidi, yoki uglerod oksidi (II), uglerod oksidi CO; azot oksidi (I) va (II): N 2 O (dianitrogen oksidi, kuluvchi gaz) va NO (azot oksidi).
Tuz hosil qiluvchi oksidlar kislotalar yoki ishqorlar bilan reaksiyaga kirishganda tuzlar hosil qiladi. Asoslar ularga gidroksid sifatida mos keladi, amfoter asoslar va kislorod o'z ichiga olgan kislotalar. Shunga ko'ra, ular asosiy oksidlar (masalan, CaO), amfoter oksidlar (Al 2 O 3) va kislota oksidlari yoki kislota angidridlari (CO 2) deb ataladi.
Guruch. 1. Oksidlarning turlari.
Ko'pincha talabalar asosiy oksidni kislotalidan qanday ajratish kerakligi haqidagi savolga duch kelishadi. Avvalo, siz kislorodning yonidagi ikkinchi elementga e'tibor berishingiz kerak. Kislotali oksidlar - metall bo'lmagan yoki o'tish metallini o'z ichiga oladi (CO 2, SO 3, P 2 O 5) asosiy oksidlar - metallni (Na 2 O, FeO, CuO) o'z ichiga oladi.
Kislota oksidlarining asosiy xossalari
Kislotali oksidlar (angidridlar) ko'rsatadigan moddalardir kislota xossalari va kislorodli kislotalar hosil qiladi. Shuning uchun kislotali oksidlar kislotalarga mos keladi. Masalan, SO 2 va SO 3 kislotali oksidlari H 2 SO 3 va H 2 SO 4 kislotalarga mos keladi.
Guruch. 2. Tegishli kislotalar bilan kislotali oksidlar.
Nometallar va valentligi o'zgaruvchan metallar tomonidan hosil bo'lgan kislotali oksidlar eng yuqori daraja oksidlanish (masalan, SO 3, Mn 2 O 7), asosiy oksidlar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishib, tuzlar hosil qiladi:
SO 3 ( kislota oksidi)+CaO (asosiy oksid)=CaSO 4 (tuz);
Oddiy reaktsiyalar kislotali oksidlarning asoslar bilan o'zaro ta'siri bo'lib, natijada tuz va suv hosil bo'ladi:
Mn 2 O 7 (kislota oksidi) + 2KOH (ishqoriy) = 2KMnO 4 (tuz) + H 2 O (suv)
Silikon dioksid SiO 2 (kremniy angidrid, kremniy oksidi) dan tashqari barcha kislotali oksidlar suv bilan reaksiyaga kirishib, kislotalar hosil qiladi:
SO 3 (kislota oksidi) + H 2 O (suv) = H 2 SO 4 (kislota)
Kislotali oksidlar oddiy va murakkab moddalarning kislorod bilan oʻzaro taʼsirida (S+O 2 =SO 2) yoki tarkibida kislorod boʻlgan murakkab moddalar – kislotalarning qizdirilishi natijasida parchalanish natijasida hosil boʻladi. erimaydigan asoslar, tuzlar (H 2 SiO 3 =SiO 2 +H 2 O).
Kislota oksidlari ro'yxati:
| Kislota oksidining nomi | Kislota oksidi formulasi | Kislota oksidining xossalari |
| Oltingugurt (IV) oksidi | SO 2 | o'tkir hidli rangsiz zaharli gaz |
| Oltingugurt (VI) oksidi | SO 3 | juda uchuvchan, rangsiz, zaharli suyuqlik |
| Uglerod oksidi (IV) | CO2 | rangsiz, hidsiz gaz |
| Silikon (IV) oksidi | SiO2 | kuchga ega rangsiz kristallar |
| Fosfor (V) oksidi | P2O5 | yoqimsiz hidli oq, yonuvchan kukun |
| Azot oksidi (V) | N2O5 | rangsiz uchuvchi kristallardan tashkil topgan modda |
| Xlor (VII) oksidi | Cl2O7 | rangsiz yog'li zaharli suyuqlik |
| Marganets (VII) oksidi | Mn2O7 | kuchli oksidlovchi vosita bo'lgan metall yorqinligi bo'lgan suyuqlik. |
Guruch. 3. Kislota oksidlariga misollar.
Biz nimani o'rgandik?
Kislotali oksidlar tuz hosil qiluvchi oksidlar bo'lib, kislotalar yordamida hosil bo'ladi. Kislotali oksidlar asoslar va suv bilan reaksiyaga kirishadi va ular murakkab moddalar qizdirilganda va parchalanganda hosil bo'ladi.
Mavzu bo'yicha test
Hisobotni baholash
O'rtacha reyting: 4.5. Qabul qilingan umumiy baholar: 532.
Bugun biz noorganik birikmalarning eng muhim sinflari bilan tanishishni boshlaymiz. Noorganik moddalar tarkibiga ko'ra, siz allaqachon bilganingizdek, oddiy va murakkab bo'linadi.
|
OKSID |
KISLOTA |
BAZA |
TUZ |
|
E x O y |
NnA A - kislotali qoldiq |
Men(OH)b OH - gidroksil guruhi |
Men n A b |
Murakkab noorganik moddalar to'rt sinfga bo'linadi: oksidlar, kislotalar, asoslar, tuzlar. Biz oksidlar sinfidan boshlaymiz.
OKSIDLAR
Oksidlar
- bu ikkitadan iborat murakkab moddalar kimyoviy elementlar, ulardan biri kislorod, valentligi 2. Faqat bitta kimyoviy element - ftor kislorod bilan birlashganda oksid emas, balki kislorod ftorid OF 2 ni hosil qiladi.
Ular oddiygina "oksid + elementning nomi" deb ataladi (jadvalga qarang). Agar kimyoviy elementning valentligi o'zgaruvchan bo'lsa, u kimyoviy element nomidan keyin qavs ichiga olingan rim raqami bilan ko'rsatiladi.
|
Formula |
Ism |
Formula |
Ism |
|
uglerod (II) oksidi |
Fe2O3 |
temir (III) oksidi |
|
|
azot oksidi (II) |
CrO3 |
xrom (VI) oksidi |
|
|
Al2O3 |
alyuminiy oksidi |
sink oksidi |
|
|
N2O5 |
azot oksidi (V) |
Mn2O7 |
marganets (VII) oksidi |
Oksidlarning tasnifi
Barcha oksidlarni ikki guruhga bo'lish mumkin: tuz hosil qiluvchi (asosiy, kislotali, amfoter) va tuz hosil qilmaydigan yoki befarq.
|
Metall oksidlari Mo'ynali kiyimlar x O y |
Metall bo'lmagan oksidlar neMe x O y |
|||
|
Asosiy |
Kislotali |
Amfoterik |
Kislotali |
Befarq |
|
I, II Meh |
V-VII Men |
ZnO, BeO, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 |
> II neMe |
I, II neMe CO, NO, N2O |
1). Asosiy oksidlar asoslarga mos keladigan oksidlardir. Asosiy oksidlarga kiradi oksidlar metallar 1 va 2 guruhlar, shuningdek metallar yon kichik guruhlar valentlik bilan I Va II (ZnO - sink oksidi va BeO dan tashqari - berilliy oksidi):
2). Kislotali oksidlar- Bu kislotalarga mos keladigan oksidlar. Kislota oksidlari kiradi metall bo'lmagan oksidlar (tuz hosil qilmaydiganlardan tashqari - befarq), shuningdek metall oksidlari yon kichik guruhlar dan valentlik bilan V oldin VII (Masalan, CrO 3 - xrom (VI) oksidi, Mn 2 O 7 - marganets (VII) oksidi):
3). Amfoter oksidlar- Bular asoslar va kislotalarga mos keladigan oksidlardir. Bularga kiradi metall oksidlari asosiy va ikkilamchi kichik guruhlar valentlik bilan III , Ba'zan IV , shuningdek, rux va berilliy (masalan, BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).
4). Tuz hosil qilmaydigan oksidlar- bu kislotalar va asoslarga befarq oksidlar. Bularga kiradi metall bo'lmagan oksidlar valentlik bilan I Va II (Masalan, N 2 O, NO, CO).
Xulosa: oksidlarning xossalarining tabiati birinchi navbatda elementning valentligiga bog'liq.
Masalan, xrom oksidlari:
CrO(II- asosiy);
Cr 2 O 3 (III- amfoter);
CrO3(VII- kislotali).
Oksidlarning tasnifi
(suvda eruvchanligi bo'yicha)
|
Kislotali oksidlar |
Asosiy oksidlar |
Amfoter oksidlar |
|
Suvda eriydi. Istisno - SiO 2 (suvda erimaydi) |
Suvda faqat gidroksidi va gidroksidi tuproqli metallarning oksidlari eriydi (bular metallar I "A" va II "A" guruhlari, istisno Be, Mg) |
Ular suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Suvda erimaydi |
Vazifalarni bajaring:
1. Uni alohida yozing kimyoviy formulalar tuz hosil qiluvchi kislotali va asosli oksidlar.
NaOH, AlCl 3, K 2 O, H 2 SO 4, SO 3, P 2 O 5, HNO 3, CaO, CO.
2. Berilgan moddalar : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO,
SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Oksidlarni olish
Simulyator "Kislorodning oddiy moddalar bilan o'zaro ta'siri"
|
1. Moddalarning yonishi (kislorod bilan oksidlanishi) |
a) oddiy moddalar Trening apparati |
2Mg +O 2 =2MgO |
|
b) murakkab moddalar |
2H 2 S+3O 2 =2H 2 O+2SO 2 |
|
|
2. Murakkab moddalarning parchalanishi (kislotalar jadvalidan foydalaning, ilovalarga qarang) |
a) tuzlar TUZt= ASOSIY OKSID+KISLOT OKSİD |
CaCO 3 = CaO + CO 2 |
|
b) erimaydigan asoslar Men(OH)bt= Men x O y+ H 2 O |
Cu(OH)2t=CuO+H2O |
|
|
v) kislorodli kislotalar NnA=KISLOTA OKSİD + H 2 O |
H 2 SO 3 =H 2 O+SO 2 |
Oksidlarning fizik xossalari
Xona haroratida oksidlarning aksariyati qattiq (CaO, Fe 2 O 3 va boshqalar), ba'zilari suyuqlik (H 2 O, Cl 2 O 7 va boshqalar) va gazlar (NO, SO 2 va boshqalar)dir.
Oksidlarning kimyoviy xossalari
|
ASOSIY OKSIDLARNING KIMYOVIY XUSUSIYATLARI 1. Asosiy oksid + Kislota oksidi = Tuz (r. birikmalar) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Asosiy oksid + Kislota = Tuz + H 2 O (almashinuv eritmasi) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Asosiy oksid + Suv = Ishqor (birikma) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH |
|
KISLOTA OKSIDLARNING KIMYOVIY XUSUSIYATLARI 1. Kislota oksidi + Suv = Kislota (r. birikmalar) C O 2 + H 2 O = H 2 CO 3, SiO 2 - reaksiyaga kirishmaydi 2. Kislota oksidi + Asos = Tuz + H 2 O (almashinuv kursi) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Asosiy oksid + Kislota oksidi = Tuz (r. birikmalar) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. Kamroq uchuvchanlari ko'proq uchuvchilarini tuzlaridan siqib chiqaradi CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 |
|
AMFOTER OKSIDLARNING KIMYOVIY XUSUSIYATLARI Ular kislotalar va ishqorlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (eritmada) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (birlashganda) |
Oksidlarni qo'llash
Ba'zi oksidlar suvda erimaydi, lekin ularning ko'plari suv bilan reaksiyaga kirishib, birikmalar hosil qiladi:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
CaO + H 2 O = Ca( OH) 2
Natijada ko'pincha juda zarur va foydali birikmalar. Masalan, H 2 SO 4 – sulfat kislota, Ca(OH) 2 – söndürülmüş ohak va boshqalar.
Agar oksidlar suvda erimaydigan bo'lsa, unda odamlar bu xususiyatdan mohirona foydalanadilar. Masalan, sink oksidi ZnO oq moddadir, shuning uchun u oq moyli bo'yoq (oq sink) tayyorlash uchun ishlatiladi. ZnO deyarli suvda erimaydigan bo'lganligi sababli, har qanday sirtni, shu jumladan yog'ingarchilikka duchor bo'lganlarni ham oq sink bilan bo'yash mumkin. Erimaslik va toksik emasligi bu oksidni kosmetik kremlar va kukunlar ishlab chiqarishda ishlatishga imkon beradi. Farmatsevtlar uni tashqi foydalanish uchun biriktiruvchi va qurituvchi kukunga aylantiradilar.
Titan (IV) oksidi - TiO 2 - bir xil qimmatli xususiyatlarga ega. Uning ham chiroylisi bor oq rang va titan oq ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. TiO 2 nafaqat suvda, balki kislotalarda ham erimaydi, shuning uchun bu oksiddan tayyorlangan qoplamalar ayniqsa barqarordir. Ushbu oksid plastmassaga oq rang berish uchun qo'shiladi. Bu metall va sopol idishlar uchun emallarning bir qismidir.
Xrom (III) oksidi - Cr 2 O 3 - juda kuchli quyuq yashil kristallar, suvda erimaydi. Cr 2 O 3 dekorativ yashil shisha va keramika ishlab chiqarishda pigment (bo'yoq) sifatida ishlatiladi. Mashhur GOI pastasi ("Davlat optik instituti" nomining qisqartmasi) optika, metallni silliqlash va parlatish uchun ishlatiladi. mahsulotlar, zargarlik buyumlarida.
Xrom (III) oksidining erimasligi va mustahkamligi tufayli u bosma siyohlarda ham ishlatiladi (masalan, banknotlarni bo'yash uchun). Umuman olganda, ko'plab metallarning oksidlari turli xil bo'yoqlar uchun pigment sifatida ishlatiladi, garchi bu ularning yagona qo'llanilishidan uzoqdir.
Birlashtirish uchun vazifalar
1. Tuz hosil qiluvchi kislotali va asosli oksidlarning kimyoviy formulalarini alohida yozing.
NaOH, AlCl 3, K 2 O, H 2 SO 4, SO 3, P 2 O 5, HNO 3, CaO, CO.
2. Berilgan moddalar : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO, SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Roʻyxatdan tanlang: asosiy oksidlar, kislotali oksidlar, indifferent oksidlar, amfoter oksidlar va ularga nom bering..
3. CSR ni to'ldiring, reaktsiya turini ko'rsating, reaktsiya mahsulotlarini nomlang
Na 2 O + H 2 O =
N 2 O 5 + H 2 O =
CaO + HNO3 =
NaOH + P2O5 =
K 2 O + CO 2 =
Cu(OH) 2 =? + ?
4. Sxema bo'yicha transformatsiyalarni amalga oshiring:
1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4
2) S→SO 2 →H 2 SO 3 →Na 2 SO 3
3) P→P 2 O 5 →H 3 PO 4 →K 3 PO 4
Maqolaning mazmuni
AZOT, N (azot), kimyoviy element (at. 7 raqami) VA kichik guruhi davriy jadval elementlar. Yer atmosferasida 78% (haj.) azot mavjud. Ushbu azot zahiralari qanchalik katta ekanligini ko'rsatish uchun biz atmosferada har kvadrat kilometrdan yuqori ekanligini ta'kidlaymiz yer yuzasi azot shunchalik ko'pki, undan 50 million tonnagacha natriy nitrat yoki 10 million tonna ammiak (azotning vodorod bilan birikmasi) olish mumkin, ammo bu uning tarkibidagi azotning kichik qismini tashkil qiladi. er qobig'i. Erkin azotning mavjudligi uning inertligini va oddiy haroratlarda boshqa elementlar bilan o'zaro ta'sir qilish qiyinligini ko'rsatadi. Ruxsat etilgan azot ham organik, ham noorganik moddalarning bir qismidir. Sabzavotlar va hayvonot dunyosi oqsillarda uglerod va kislorod bilan bog'langan azotni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, azot o'z ichiga olgan birikmalar ma'lum va ularni ko'p miqdorda olish mumkin. noorganik birikmalar, masalan, nitratlar (NO 3 -), nitritlar (NO 2 -), siyanidlar (CN -), nitridlar (N 3 -) va azidlar (N 3 -).
Tarixiy ma'lumotnoma.
A.Lavuazyening hayotni saqlash va yonish jarayonlarida atmosferaning rolini o'rganishga bag'ishlangan tajribalari atmosferada nisbatan inert moddaning mavjudligini tasdiqladi. Lavoisier yonishdan keyin qolgan gazning elementar tabiatini aniqlamagan holda, uni azot deb atadi, bu qadimgi yunoncha "jonsiz" degan ma'noni anglatadi. 1772 yilda Edinburglik D. Ruterford bu gaz element ekanligini aniqladi va uni "zararli havo" deb atadi. Azotning lotincha nomi yunoncha nitron va soʻzlaridan kelib chiqqan gen, bu "selitra hosil qiluvchi" degan ma'noni anglatadi.
Azot fiksatsiyasi va azot aylanishi.
"Azot fiksatsiyasi" atamasi atmosfera azotini N 2 fiksatsiya qilish jarayonini anglatadi. Tabiatda bu ikki yo'l bilan sodir bo'lishi mumkin: yoki no'xat, yonca va soya kabi dukkakli o'simliklar ildizlarida tugunlar to'playdi, bunda azot biriktiruvchi bakteriyalar uni nitratlarga aylantiradi yoki atmosfera azoti chaqmoq sharoitida kislorod bilan oksidlanadi. S.Arrenius har yili 400 million tonnagacha azot shu tarzda fiksatsiyalanishini aniqladi. Atmosferada azot oksidi yomg'ir suvi bilan qo'shilib, azot va azot kislotalarini hosil qiladi. Bundan tashqari, yomg'ir va qor bilan, taxminan. 6700 g azot; tuproqqa etib, ular nitritlar va nitratlarga aylanadi. O'simliklar o'simlik oqsillarini hosil qilish uchun nitratlardan foydalanadi. Bu o'simliklar bilan oziqlangan hayvonlar o'simliklarning oqsil moddalarini o'zlashtiradi va ularni hayvon oqsiliga aylantiradi. Hayvonlar va o'simliklar o'lgandan so'ng ular parchalanadi va azotli birikmalar ammiakga aylanadi. Ammiak ikki usulda ishlatiladi: nitratlar hosil qilmaydigan bakteriyalar uni elementlarga parchalaydi, azot va vodorodni chiqaradi, boshqa bakteriyalar esa undan nitritlar hosil qiladi, ular boshqa bakteriyalar tomonidan nitratlarga oksidlanadi. Tabiatda azot aylanishi yoki azot aylanishi shunday sodir bo'ladi.
Yadro va elektron qobiqlarning tuzilishi.
Tabiatda azotning ikkita barqaror izotopi mavjud: massa soni 14 ta (tarkibida 7 ta proton va 7 ta neytron bor) va massa soni 15 ta (tarkibida 7 ta proton va 8 ta neytron mavjud). Ularning nisbati 99,635:0,365, shuning uchun atom massasi azot - 14,008. Sun'iy yo'l bilan 12 N, 13 N, 16 N, 17 N barqaror bo'lmagan azot izotoplari olingan. Sxematik tarzda elektron tuzilma azot atomi: 1 s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Binobarin, tashqi (ikkinchi) elektron qobiqda 5 ta elektron mavjud bo'lib, ular hosil bo'lishida ishtirok etishi mumkin. kimyoviy bog'lanishlar; azot orbitallari ham elektronlarni qabul qilishi mumkin, ya'ni. oksidlanish darajasi (-III) dan (V) gacha bo'lgan birikmalar hosil bo'lishi mumkin va ular ma'lum.
Molekulyar azot.
Gaz zichligini aniqlashdan azot molekulasi ikki atomli ekanligi aniqlandi, ya'ni. molekulyar formula azot Nê N (yoki N 2) shakliga ega. Ikki azot atomida uchta tashqi 2 bor p-har bir atomning elektronlari uchlik bog'lanish hosil qiladi:N:::N:, elektron juftlarni hosil qiladi. O'lchangan N-N atomlararo masofa 1,095 Å. Vodorod holatida bo'lgani kabi ( sm. VODROGEN), turli yadro spinlariga ega azot molekulalari mavjud - simmetrik va antisimmetrik. Oddiy haroratlarda simmetrik va antisimmetrik shakllarning nisbati 2: 1 ni tashkil qiladi. Qattiq holatda azotning ikkita modifikatsiyasi ma'lum: a- kub va b- o'tish harorati bilan olti burchakli a ® b–237,39° S. O‘zgartirish b-209,96 ° C da eriydi va 1 atm da -195,78 ° S da qaynaydi ( sm. stol 1).
Molekulyar azotning bir mol (28,016 g yoki 6,023 H 10 23 molekula) atomlarga (N 2 2N) ajralish energiyasi taxminan –225 kkal. Shuning uchun atomik azot tinch elektr zaryadsizlanishi paytida hosil bo'lishi mumkin va kimyoviy jihatdan molekulyar azotga qaraganda faolroqdir.
Kvitansiya va ariza.
Elementar azotni olish usuli kerakli tozalikka bog'liq. IN katta miqdorlar Azot ammiakni sintez qilish uchun olinadi, asil gazlarning kichik aralashmalari esa maqbuldir.
Atmosferadan azot.
Iqtisodiy jihatdan azotning atmosferadan chiqishi tozalangan havoni suyultirish usulining arzonligi bilan bog'liq (suv bug'lari, CO 2, chang va boshqa aralashmalar chiqariladi). Bunday havoni siqish, sovutish va kengaytirishning ketma-ket aylanishlari uning suyuqlanishiga olib keladi. Suyuq havo haroratning sekin ko'tarilishi bilan fraksiyonel distillashga duchor bo'ladi. Avval asil gazlar chiqariladi, keyin azot va suyuq kislorod qoladi. Tozalash takroriy fraksiyalash jarayonlari bilan amalga oshiriladi. Bu usul har yili ko'p million tonna azot ishlab chiqaradi, asosan sanoat va qishloq xo'jaligi uchun turli xil azotli birikmalar ishlab chiqarish texnologiyasida xom ashyo bo'lgan ammiak sintezi uchun. Bundan tashqari, tozalangan azotli atmosfera ko'pincha kislorod mavjudligi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan hollarda qo'llaniladi.
Laboratoriya usullari.
Azotni laboratoriya sharoitida ammiak yoki ammoniy ionini oksidlash orqali turli usullar bilan oz miqdorda olish mumkin, masalan:
Ammoniy ionini nitrit ioni bilan oksidlanish jarayoni juda qulay:
Boshqa usullar ham ma'lum - qizdirilganda azidlarning parchalanishi, ammiakning mis (II) oksidi bilan parchalanishi, nitritlarning sulfamik kislota yoki karbamid bilan o'zaro ta'siri:
Ammiakning yuqori haroratlarda katalitik parchalanishi ham azot hosil qilishi mumkin:
Jismoniy xususiyatlar.
Biroz jismoniy xususiyatlar va azot jadvalda keltirilgan. 1.
| 1-jadval. AZOTNING BA'ZI JIZIK XUSUSIYATLARI | |
| Zichlik, g/sm 3 | 0,808 (suyuqlik) |
| Erish nuqtasi, ° C | –209,96 |
| Qaynash nuqtasi, ° C | –195,8 |
| Kritik harorat, °C | –147,1 |
| Kritik bosim, atm a | 33,5 |
| Kritik zichlik, g/sm 3 a | 0,311 |
| Maxsus issiqlik sig'imi, J/(molCH) | 14,56 (15° C) |
| Paulingga ko'ra elektronegativlik | 3 |
| Kovalent radius, | 0,74 |
| Kristal radiusi, | 1,4 (M 3–) |
| Ionlanish potentsiali, V b | |
| birinchi | 14,54 |
| ikkinchi | 29,60 |
| a Suyuq azotning zichligi va harorat va bosim gazsimon holat bir xil. b birinchi tashqi va keyingi elektronlarni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya miqdori, atom azotining 1 moliga. |
|
Kimyoviy xossalari.
Yuqorida aytib o'tilganidek, harorat va bosimning normal sharoitida azotning asosiy xususiyati uning inertligi yoki past kimyoviy faolligidir. Azotning elektron tuzilishida 2 ta elektron juftlik mavjud s-darajali va uch yarmi to'ldirilgan 2 R-orbitallar, shuning uchun bir azot atomi to'rttadan ortiq boshqa atomlarni bog'lashi mumkin, ya'ni. uning muvofiqlashtirish soni to'rtta. Atomning kichik o'lchami ham u bilan bog'lanishi mumkin bo'lgan atomlar yoki atomlar guruhlari sonini cheklaydi. Shuning uchun VA kichik guruhining boshqa a'zolarining ko'pgina birikmalari azotli birikmalar orasida umuman o'xshash emas yoki shunga o'xshash azotli birikmalar beqaror bo'lib chiqadi. Demak, PCl 5 barqaror birikma, lekin NCl 5 mavjud emas. Azot atomi boshqa azot atomi bilan bog'lanib, bir nechta barqaror birikmalar hosil qiladi, masalan, hidrazin N 2 H 4 va metall azidlar MN 3. Ushbu turdagi bog'lanish kimyoviy elementlar uchun odatiy emas (uglerod va kremniydan tashqari). Yuqori haroratlarda azot ko'plab metallar bilan reaksiyaga kirishib, qisman ionli nitridlar M hosil qiladi. x N y. Bu birikmalarda azot manfiy zaryadlangan. Jadvalda 2-jadvalda oksidlanish darajalari va tegishli birikmalarga misollar keltirilgan.
Nitridlar.
Azotning koʻproq elektromusbat elementlarga ega boʻlgan birikmalari, metallar va metall boʻlmaganlar – nitridlar karbid va gidridlarga oʻxshaydi. M-N bog'lanish tabiatiga qarab ularni ionli, kovalent va oraliq turdagi bog'lanishlarga bo'lish mumkin. Qoida tariqasida, bu kristalli moddalardir.
Ion nitridlari.
Ushbu birikmalardagi bog'lanish N3- ionini hosil qilish uchun elektronlarni metalldan azotga o'tkazishni o'z ichiga oladi. Bunday nitridlarga Li 3 N, Mg 3 N 2, Zn 3 N 2 va Cu 3 N 2 kiradi. Litiydan tashqari, boshqa gidroksidi metallar nitridlarning IA kichik guruhlarini hosil qilmaydi. Ion nitridlari yuqori erish nuqtalariga ega va suv bilan reaksiyaga kirishib, NH 3 va metall gidroksidlarini hosil qiladi.
Kovalent nitridlar.
Azot elektronlari boshqa elementning elektronlarini azotdan boshqa atomga o'tkazmasdan, ular bilan bog'lanishda ishtirok etganda, nitridlar hosil bo'ladi. kovalent bog'lanish. Vodorod nitridlari (masalan, ammiak va gidrazin), azot galogenidlari (NF 3 va NCl 3) kabi butunlay kovalentdir. Kovalent nitridlarga, masalan, Si 3 N 4, P 3 N 5 va BN - juda barqaror oq moddalar kiradi va BN ikkita allotropik modifikatsiyaga ega: olti burchakli va olmosga o'xshash. Ikkinchisi qachon shakllanadi yuqori bosimlar va haroratga ega va olmosnikiga yaqin qattiqlikka ega.
Oraliq turdagi bog'lanishga ega nitridlar.
O'tish elementlari NH 3 bilan yuqori haroratlarda reaksiyaga kirishadi, bunda azot atomlari muntazam ravishda joylashgan metall atomlari orasida taqsimlangan noodatiy birikmalar sinfini hosil qiladi. Bu birikmalarda aniq elektron siljishi kuzatilmaydi. Bunday nitridlarga Fe 4 N, W 2 N, Mo 2 N, Mn 3 N 2 misol bo`la oladi. Ushbu birikmalar odatda butunlay inert va yaxshi elektr o'tkazuvchanligiga ega.
Azotning vodorod birikmalari.
Azot va vodorod reaksiyaga kirishib, uglevodorodlarga noaniq oʻxshash birikmalar hosil qiladi. Vodorod nitratlarining barqarorligi uzoq zanjirlarda barqaror bo'lgan uglevodorodlardan farqli o'laroq, zanjirdagi azot atomlari sonining ko'payishi bilan kamayadi. Eng muhim vodorod nitridlari ammiak NH 3 va gidrazin N 2 H 4 dir. Bularga, shuningdek, gidronitrat kislota HNNN (HN 3) kiradi.
Ammiak NH3.
Ammiak zamonaviy iqtisodiyotning eng muhim sanoat mahsulotlaridan biridir. 20-asr oxirida. AQSh taxminan ishlab chiqargan. Har yili 13 mln t ammiak (suvsiz ammiak bo'yicha).
Molekula tuzilishi.
NH 3 molekulasi deyarli piramidal tuzilishga ega. H-N-H bog'lanish burchagi 107 ° ga teng, bu 109 ° tetraedral burchakka yaqin. Yolg'iz elektron jufti biriktirilgan guruhga ekvivalent bo'lib, natijada azotning koordinatsion soni 4 ga, azot esa tetraedr markazida joylashgan.
Ammiakning xossalari.
Ammiakning suv bilan solishtirganda ba'zi fizik xususiyatlari jadvalda keltirilgan. 3.
Ammiak yaqinligiga qaramay, suvga qaraganda ancha past qaynash va erish nuqtalariga ega molekulyar og'irliklar va molekulyar tuzilishdagi o'xshashlik. Bu ammiakdagiga qaraganda suvdagi molekulalararo aloqalarning nisbatan kuchliligi bilan izohlanadi (bunday. molekulalararo bog'lanish vodorod deb ataladi).
Ammiak erituvchi sifatida.
Yuqori dielektrik o'tkazuvchanlik va dipol moment suyuq ammiak uni polar yoki ion uchun hal qiluvchi sifatida ishlatishga imkon beradi organik moddalar. Ammiak erituvchisi suv va organik erituvchilar o'rtasida oraliq joyni egallaydi, masalan etil spirti. Ishqoriy va gidroksidi tuproq metallari ammiakda eriydi va to'q ko'k rangli eritmalar hosil qiladi. Taxmin qilish mumkinki, valentlik elektronlarining solvatlanishi va ionlanishi eritmada sxema bo'yicha sodir bo'ladi.
Moviy rang elektronlarning solvatsiyasi va harakati yoki suyuqlikdagi "teshiklar" ning harakatchanligi bilan bog'liq. Suyuq ammiakda natriyning yuqori konsentratsiyasida eritma bronza rangga ega bo'ladi va yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega. Bog'lanmagan gidroksidi metallni bunday eritmadan ammiakni bug'lantirish yoki natriy xlorid qo'shish orqali ajratish mumkin. Metalllarning ammiakdagi eritmalari yaxshi qaytaruvchi moddalardir. Avtoionizatsiya suyuq ammiakda sodir bo'ladi
suvda sodir bo'ladigan jarayonga o'xshash:
Ikkala tizimning ba'zi kimyoviy xossalari jadvalda solishtirilgan. 4.
Suyuq ammiak erituvchi sifatida komponentlarning suv bilan tez o'zaro ta'siri (masalan, oksidlanish va qaytarilish) tufayli suvda reaktsiyalarni amalga oshirish mumkin bo'lmagan ba'zi hollarda afzalliklarga ega. Masalan, suyuq ammiakda kaltsiy KCl bilan reaksiyaga kirishib, CaCl 2 va K ni hosil qiladi, chunki CaCl 2 suyuq ammiakda erimaydi, K esa eriydi va reaksiya butunlay davom etadi. Suvda Ca ning suv bilan tez o'zaro ta'siri tufayli bunday reaktsiya mumkin emas.
Ammiak ishlab chiqarish.
Kuchli asos ta'sirida ammoniy tuzlaridan gazsimon NH 3 ajralib chiqadi, masalan, NaOH:
Usul quyidagilarda qo'llaniladi laboratoriya sharoitlari. Kichik hajmdagi ammiak ishlab chiqarish, shuningdek, Mg 3 N 2 kabi nitridlarni suv bilan gidrolizlashga asoslangan. Kaltsiy siyanamid CaCN 2 suv bilan o'zaro ta'sirlashganda ham ammiak hosil qiladi. Ammiak ishlab chiqarishning asosiy sanoat usuli bu uni atmosfera azoti va vodoroddan yuqori harorat va bosimda katalitik sintez qilishdir:
Ushbu sintez uchun vodorod uglevodorodlarni termik krekinglash, suv bug'ining ko'mir yoki temirga ta'siri, spirtlarning suv bug'lari bilan parchalanishi yoki suvni elektroliz qilish orqali olinadi. Ammiak sintezi uchun jarayon sharoitlari (harorat, bosim, katalizator) bilan farq qiluvchi ko'plab patentlar olingan. Buning yo'li bor sanoat ishlab chiqarish ko'mirni termal distillash paytida. BILAN texnologik rivojlanish F. Xaber va K. Bosch nomlari ammiakning sintezi bilan bog'liq.
| 4-jadval. SUV VA AMMIAK MUHITDAGI REAKSIYALARNING QILISSHI. | |
| Suv muhiti | Ammiak muhiti |
| Neytrallashtirish | |
| OH – + H 3 O + ® 2H 2 O | NH 2 – + NH 4 + ® 2NH 3 |
| Gidroliz (protoliz) | |
| PCl 5 + 3H 2 O POCl 3 + 2H 3 O + + 2Cl – | PCl 5 + 4NH 3 PNCl 2 + 3NH 4 + + 3Cl – |
| O'zgartirish | |
| Zn + 2H 3 O + ® Zn 2+ + 2H 2 O + H 2 | Zn + 2NH 4 + ® Zn 2+ + 2NH 3 + H 2 |
| Yechish (murakkablashuv) | |
| Al 2 Cl 6 + 12H 2 O 2 3+ + 6Cl – | Al 2 Cl 6 + 12NH 3 2 3+ + 6Cl – |
| Amfoterlik | |
| Zn 2+ + 2OH – Zn(OH) 2 | Zn 2+ + 2NH 2 – Zn(NH 2) 2 |
| Zn(OH) 2 + 2H 3 O + Zn 2+ + 4H 2 O | Zn(NH 2) 2 + 2NH 4 + Zn 2+ + 4NH 3 |
| Zn(OH) 2 + 2OH – Zn(OH) 4 2– | Zn(NH 2) 2 + 2NH 2 – Zn(NH 2) 4 2– |
Ammiakning kimyoviy xossalari.
Jadvalda ko'rsatilgan reaktsiyalarga qo'shimcha ravishda. 4, ammiak suv bilan reaksiyaga kirishib, NH 3 N H 2 O birikmasini hosil qiladi, bu ko'pincha noto'g'ri ammoniy gidroksid NH 4 OH deb hisoblanadi; aslida eritmada NH 4 OH mavjudligi isbotlanmagan. Ammiakning suvdagi eritmasi ("ammiak") asosan NH 3, H 2 O va dissotsilanish jarayonida hosil bo'lgan NH 4 + va OH - ionlarining kichik konsentratsiyasidan iborat.
Ammiakning asosiy tabiati azotning yagona elektron jufti mavjudligi bilan izohlanadi: NH 3 . Shuning uchun NH 3 Lyuis asosi bo'lib, u eng yuqori nukleofil faollikka ega bo'lib, proton yoki vodorod atomining yadrosi bilan bog'lanish shaklida namoyon bo'ladi:
Elektron juftini (elektrofil birikma) qabul qila oladigan har qanday ion yoki molekula NH 3 bilan reaksiyaga kirishib, koordinatsion birikma hosil qiladi. Masalan:
Belgisi M n+ ionni ifodalaydi o'tish metalli(B-kichik guruhlar davriy jadval, masalan, Cu 2+, Mn 2+ va boshqalar). Har qanday protik (ya'ni H o'z ichiga olgan) kislota suvli eritmada ammiak bilan reaksiyaga kirishib, ammoniy tuzlarini hosil qiladi, masalan, ammoniy nitrat NH 4 NO 3, ammoniy xlorid NH 4 Cl, ammoniy sulfat (NH 4) 2 SO 4, fosfat ammoniy (NH). 4) 3 PO 4. Bu tuzlardan keng foydalaniladi qishloq xo'jaligi azotni tuproqqa kiritish uchun o'g'itlar sifatida. Ammiakli selitra ham arzon portlovchi sifatida ishlatiladi; u birinchi marta neft yoqilg'isi (dizel moyi) bilan ishlatilgan. Ammiakning suvli eritmasi to'g'ridan-to'g'ri tuproqqa yoki sug'orish suviga kiritish uchun ishlatiladi. Ammiakdan sintez yo'li bilan olingan karbamid NH 2 CONH 2 va karbonat angidrid, shuningdek, o'g'it hisoblanadi. Ammiak gazi Na va K kabi metallar bilan reaksiyaga kirishib, amidlarni hosil qiladi:
Ammiak, shuningdek, gidridlar va nitridlar bilan reaksiyaga kirishib, amidlarni hosil qiladi:
Amidlar ishqoriy metallar(masalan, NaNH 2) qizdirilganda N 2 O bilan reaksiyaga kirishib, azidlar hosil qiladi:
Gazsimon NH 3 oksidlarni kamaytiradi og'ir metallar yuqori haroratlarda metallarga, ehtimol ammiakning N 2 va H 2 ga parchalanishi natijasida hosil bo'lgan vodorod tufayli:
NH 3 molekulasidagi vodorod atomlari galogen bilan almashtirilishi mumkin. Yod NH 3 ning konsentrlangan eritmasi bilan reaksiyaga kirishib, tarkibida NI 3 bo'lgan moddalar aralashmasini hosil qiladi. Ushbu modda juda beqaror va eng kichik mexanik ta'sirda portlaydi. NH 3 Cl 2 bilan reaksiyaga kirishganda, xloraminlar NCl 3, NHCl 2 va NH 2 Cl hosil bo'ladi. Ammiak natriy gipoxlorit NaOCl (NaOH va Cl 2 dan hosil bo'lgan) ta'sirida yakuniy mahsulot gidrazin bo'ladi:
Gidrazin.
Yuqoridagi reaktsiyalar N 2 H 4 P H 2 O tarkibiga ega bo'lgan gidrazin monohidratini ishlab chiqarish usuli hisoblanadi. Suvsiz gidrazin monohidratni BaO yoki boshqa suvni olib tashlaydigan moddalar bilan maxsus distillash natijasida hosil bo'ladi. Gidrazinning xossalari vodorod periks H 2 O 2 ga bir oz o'xshaydi. Sof suvsiz gidrazin rangsiz, gigroskopik suyuqlikdir, 113,5 ° S da qaynaydi; suvda yaxshi eriydi, zaif asos hosil qiladi
Kislotali muhitda (H +) gidrazin + X tipidagi eriydigan gidrazoniy tuzlarini hosil qiladi. Gidrazin va uning ba'zi hosilalari (masalan, metilgidrazin) kislorod bilan reaksiyaga kirishish qulayligi uni suyuq raketa yoqilg'isining tarkibiy qismi sifatida ishlatishga imkon beradi. Gidrazin va uning barcha hosilalari juda zaharli hisoblanadi.
Azot oksidlari.
Kislorod bilan birikmalarda azot barcha oksidlanish darajalarini namoyon qiladi, oksidlarni hosil qiladi: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4), N 2 O 5. Azot peroksidlarining (NO 3, NO 4) hosil bo'lishi haqida kam ma'lumot mavjud. 2HNO2. tomonidan sof N 2 O 3 ko'k suyuqlik sifatida olinishi mumkin past haroratlar (–20
Xona haroratida NO 2 to'q jigarrang gazdir magnit xususiyatlari juftlanmagan elektron mavjudligi sababli. 0 ° C dan past haroratlarda NO 2 molekulasi dinitrogen tetroksidga dimerlanadi va -9,3 ° C da dimerlanish butunlay sodir bo'ladi: 2NO 2 N 2 O 4. Suyuq holatda faqat 1% NO 2 dimerlanmagan va 100 ° C da 10% N 2 O 4 dimer shaklida qoladi.
NO 2 (yoki N 2 O 4) iliq suvda reaksiyaga kirishib, nitrat kislota hosil qiladi: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO. Shuning uchun NO 2 texnologiyasi sanoat uchun muhim mahsulot - azot kislotasini ishlab chiqarishda oraliq bosqich sifatida juda muhimdir.
Azot oksidi (V)
N2O5( eskirgan. azot angidrid) - fosfor oksidi P 4 O 10 ishtirokida nitrat kislotani suvsizlantirish natijasida olingan oq kristall modda:
2MX + H 2 N 2 O 2. Eritma bug'langanda, H–O–N=N–O–H kutilgan tuzilishga ega oq portlovchi hosil bo'ladi.Azot kislotasi
HNO 2 sof shaklda mavjud emas, ammo uning past konsentratsiyasining suvli eritmalari bariy nitritiga sulfat kislota qo'shilishi bilan hosil bo'ladi:
NO va NO 2 (yoki N 2 O 3) ning ekvimolyar aralashmasi suvda eritilganda ham azot kislotasi hosil bo'ladi. Azot kislotasi sirka kislotasidan bir oz kuchliroqdir. Undagi azotning oksidlanish darajasi +3 (uning tuzilishi H–O–N=O), yaʼni. u ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkin. Qaytaruvchi moddalar ta'sirida odatda NO ga kamayadi va oksidlovchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda nitrat kislotaga oksidlanadi.
Ayrim moddalarning, masalan, metallar yoki yodid ionining nitrat kislotada erish tezligi nopoklik sifatida mavjud bo'lgan azot kislotasi konsentratsiyasiga bog'liq. Azot kislotasi tuzlari - nitritlar - kumush nitritdan tashqari suvda yaxshi eriydi. NaNO 2 bo'yoqlar ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Nitrat kislota
HNO 3 asosiy kimyo sanoatining eng muhim noorganik mahsulotlaridan biridir. U portlovchi moddalar, o'g'itlar, polimerlar va tolalar, bo'yoqlar, farmatsevtika va boshqalar kabi ko'plab boshqa noorganik va organik moddalar texnologiyalarida qo'llaniladi.
Adabiyot:
Nitrogenistlar katalogi. M., 1969 yil
Nekrasov B.V. Asoslar umumiy kimyo
. M., 1973 yil
Azot fiksatsiyasi bilan bog'liq muammolar. Noorganik va fizik kimyo
. M., 1982 yil
Eng muhim azot oksidlari 1-jadvalda keltirilgan.
Azot oksidi (V) dir qattiq, qolgan oksidlar normal sharoitda gazsimon bo'ladi. Eng buyuk amaliy ahamiyati ulardan azot oksidi (II) va azot oksidi (IV) mavjud. Azot oksidi (I) dan tashqari barcha azot oksidlari zaharli hisoblanadi.
Azot oksidi (I) N 2 O. Xona haroratida N 2 0 rangsiz gaz (t pl = _ 91 ° C, t qaynashi = -89 ° C), hidsiz, ta'mi shirin, suvda ozgina eriydi. Kichkina miqdorda nafas olganda, N20 konvulsiv kulgiga sabab bo'ladi, shuning uchun u "kulgi gazi" deb ataladi. N 2 0 molekulasi chiziqli, past qutbli. Valentlik bog'lanish usulidan foydalanib, uning tuzilishi ikkita rezonans tuzilmasi yordamida tavsiflanadi:
Azot atomlari orasidagi bog'lanish (0,113 nm) N2 molekulasidagi uchlik bog'lanishdan (0,110 nm) bir oz uzunroqdir.
Azot oksidi (1) ammoniy selitraning erish nuqtasidan (170 ° C) biroz yuqoriroq haroratda termal parchalanishi natijasida olinadi:
NH 4 NO 3 → N 2 0 + 2H 2 0
Sofroq N 2 0 nitrit va gidrazin yoki gidroksilamin tuzining o'zaro nisbati natijasida hosil bo'ladi:
NH 3 OHCI + NaN0 2 = N 2 O + 2H 2 0 + NaCl
Azot oksidi (II) NO- rangsiz gaz, suvda ozgina eriydi va u bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi. U kislorod bilan oson birlashadi va azot oksidi (IV) hosil qiladi:
2NO + O 2 → 2NO 2 + 113 kJ
Azot oksidi (II) laboratoriyada suyultirilgan nitrat kislotaning (r = 1,2 g/sm 3, ō = 33%) misga ta'sirida olinadi. Reaktsiya tenglamasi:
3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
NO molekulasi tashqi elektronlarning toq soniga ega, shuning uchun u bitta qo'shimcha elektronga ega. NO molekulasining to'yinmaganligi uning ma'lum metall ionlari bilan komplekslar hosil qilish qobiliyatida namoyon bo'ladi. Shunday qilib, NO FeSO 4 eritmasiga o'tkazilganda, ikkinchisi SO 4 tarkibidagi birikma hosil bo'lishi sababli jigarrang rangga ega bo'ladi. Qizdirilganda, bu mo'rt birikma parchalanadi.
Azot oksidi (II) odatiy qaytaruvchi vositadir. Kaliy permanganatning kislotali eritmasini rangsizlantiradi:
5NO + 3KMn0 4 + 2H 2 S0 4 = 2MnS0 4 + 3KN0 3 + Mn(N0 3) 2 + 2H 2 0
kislorod bilan oson oksidlanadi:
2NO + 0 2 = 2N0 2
Jarayon juda yuqori tezlikda boradi, chunki ikkala reaksiyaga kirishuvchi zarrachalar ham radikaldir.
Antibog'lanish 2p orbitalida bitta juftlashtirilmagan elektron mavjudligi sababli azot oksidi (II) kation hosil bo'lishi bilan bir elektronli oksidlanish jarayonlari bilan tavsiflanadi. nitrozil (nitrosoniy) N0+ : N0 – e - = N0 +. Bunday holda, ko'plik N-O ulanishlari uchgacha ortadi va uning energiyasi 627 (NO) dan 1046 (NO +) kJ/mol gacha ortadi. Nitrozil hosilalari kovalent azot oksigalidlari NOX (X - halogen), shuningdek, ion tuzlari, masalan, nitrosonium perxlorat, nitrosonium selenat (N0) 2 Se0 4. Nitrosoniy vodorod sulfat oltingugurt dioksidini nitrat kislotasi orqali o'tkazish orqali tayyorlanadi:
HN0 3 + S0 2 =
Boshqa nitrosoniy tuzlarini ham azot oksidlarini konsentrlangan kislotalar bilan reaksiyaga kiritish orqali tayyorlash mumkin, masalan:
N 2 0 3 + H 2 Se0 4 = (N0) 2 Se0 4 + H 2 0
Nitrosoniy tuzlari termal jihatdan beqaror va suv ishtirokida ular qaytarilmas gidrolizlanadi:
2 + H 2 0 = NO + N0 2 + 2H 2 S0 4
Kovalent nitrozilxlorid N0C1 - to'q sariq-qizil gaz (tpl= -65 °C, t kip =-6 °C), faollashtirilgan uglerod ishtirokida NO ni xlorlashda hosil bo'ladi:
NO + C1 2 = 2N0C1
nitrit vodorod xlorid bilan reaksiyaga kirishganda:
NaN0 2 + 2HC1 = N0C1 + NaCl + H 2 0
yoki nitrosoniy tuzlaridagi anionni almashtirganda:
NaCl = N0C1 + NaHS0 4
Oksidlanish xossalari NO uchun kamroq xarakterlidir. Masalan, kuchli qaytaruvchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda azot hosil bo'ladi:
2N0 + 2H 2 S = N 2 + 2S↓ + 2H 2 0
Rodiy katalizatorida NO uglerod oksidini karbonat angidridga oksidlaydi:
2N0 + 2SO = N 2 + 2S0 2
Atmosferani zaharli NO x gazlari bilan ifloslantirmaslik uchun bunday katalizatorlar avtomobil egzoz quvurlariga o'rnatiladi.
Erigan gidroksidi bilan o'zaro ta'sirlashganda, NO nomutanosibdir:
6N0 + 4KON = N 2 + 4KN0 2 + 2H 2 0
Azot (III) oksidi N 2 0 3 . Ushbu birikma juda beqaror va faqat past haroratlarda mavjud. Qattiq va suyuq holatda (t pl = -100 °C) bu modda yorqin ko'k rangga bo'yalgan; O °C dan yuqori u parchalanadi:
N 2 0 3 =N0 + N0 2
N 2 0 va NO dan farqli o'laroq, azot oksidi (II) tipik kislotali oksid bo'lib, u muzli suvda eriydi va azot kislotasining ko'k eritmasini hosil qiladi;
N 2 0 3 + H 2 0 = 2HNO 2
Ishqoriy eritmalar bilan o'zaro ta'sirlashganda N 2 0 3 miqdoriy jihatdan nitritlarga aylanadi:
N 2 0 3 + 2NaOH = 2NaN0 2 + H 2 0
Kuchli kislotali muhitda NO-N0 2 bog'ining geterolitik parchalanishi sodir bo'ladi, natijada nitrosonium tuzlari hosil bo'ladi:
N 2 0 3 + 3H 2 S0 4 = 2NO + + H 3 0 + + 3HSO 4
-36 °C gacha sovutilganda, 50% HN0 3 ni mishyak (III) oksidi yoki kraxmal bilan qaytarish natijasida hosil bo'lgan N0 va N0 2 oksidlarining ekvimolyar aralashmasi N 2 0 3 kondensatsiyalanadi:
2HN0 3 + As 2 0 3 + 2H 2 0 = 2H 3 As0 4 + N 2 0 3
1 / n (C 6 H 10 O 5) n +12HN0 3 = 6C0 2 + 11H 2 0 + 6N 2 0 3
Azot (IV) oksidlari: NO 2 va N 2 0 4. Azot (IV) oksidi N0 2 monomer va N 2 0 4 dimerning muvozanat aralashmasi sifatida keng harorat oralig'ida mavjud.
Muvozanat
2N0 2 ↔ N 2 0 4, DN =-57,2 kJ/mol
Jigarrang gaz Rangsiz gaz
paramagnit diamagnetik
haroratga kuchli bog‘liqdir. Qattiq azot oksidi (IV) rangsiz, chunki u faqat N 2 0 4 molekulalardan iborat. ga qizdirilganda t, w= -12,8 °C qo'ng'ir rang paydo bo'ladi, bu aralashmadagi monomer ulushi ortishi bilan harorat oshishi bilan kuchayadi.
Azot oksidi (IV) (ham monomer, ham dimer) suvda yaxshi eriydi va u bilan reaksiyaga kirishadi. dan beri suvli eritmalar Azotli birikmalar hatto oksidlanish holatida ham mavjud emas, nitrat va azot kislotalarida nomutanosiblik yuzaga keladi:
N 2 0 4 + N 2 0 = HN0 3 + HN0 2
Ikkinchisi faqat sovuqda barqaror, xona haroratida va undan yuqorida N0 va HN0 3 ga nomutanosibdir, shuning uchun xona haroratida va undan yuqori haroratlarda reaktsiya tenglamaga muvofiq davom etadi.
3N0 2 + H 2 0 = 2HN0 3 + NO
Biroq, agar suvdan N0 2 va havo aralashmasi o'tkazilsa, faqat HN0 3 hosil bo'ladi:
2N0 2 + H 2 0 + 1/2 0 2 = 2HN0 3
NO kabi N 2 0 4 oksidi ham kation hosil qilish uchun bir elektronli oksidlanishga uchraydi. nitroil (nitroniy) N0 2 , chiziqli tuzilishga ega va izoelektronik (16 e - uchta atom uchun) CO 2. Nitroil ioni nitrat kislotaning o'z-o'zini ionlanishida ham hosil bo'ladi:
2HN0 3 ↔ N0 2 + + NO 3 - + N 2 0
Dioksid NO 2 kuchli oksidlovchi vosita bo'lib, uning atmosferasida uglerod, oltingugurt va ko'plab metallar yonadi:
C + 2N0 2 = C0 2 + 2NO
Gaz fazasida azot dioksidi vodorod xloridni xlorga oksidlaydi:
2N0 2 + 4NS1 = 2NOC1 + 2N 2 0 + S1 2
NO 2 misni issiq konsentrlangan nitrat kislota bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadi:
Su + 4HN0 3 = Cu(N0 3) 2 + 2N0 2 + 2N 2 0
yoki yaxshilab quritilgan og'ir metall nitratlarining termal parchalanishi (350-500 ° C):
2Pb(N0 3) 2 → 2RbO + 4N0 2 + 0 2
Reaktsiya kremniy dioksidi ishtirokida amalga oshiriladi, bu hosil bo'lgan qo'rg'oshin oksidini silikat PbSi0 3 ga bog'laydi va shu bilan muvozanatni o'ngga siljitadi.
Azot (IV) oksidi NO ning kislorod bilan oksidlanishida ham hosil bo'ladi:
2NO + 0 2 = 2N0 2, DN°= -114 kJ/mol
Qizig'i shundaki, bu reaktsiya teskari bo'lib, 200 ° C da muvozanat sezilarli darajada chapga siljiydi.
Azot oksidi (V) N 2 0 5 . Nitrat angidrid N 2 0 5 uchuvchi (t subl = 32,3 ° C) rangsiz gigroskopik kristallar shaklida nitrat kislota bug'ini fosfor (V) oksidi bilan kolonnadan o'tkazganda hosil bo'ladi:
4HN0 3 + P 4 0 10 → 2N 2 0 5 + 4NR0 3
Qattiq N 2 0 5 N0 2 + va N0 3 - ionlaridan qurilgan bo'lib, gaz fazasida va eritmalarda u 0 2 N-O-N0 2 molekuladan iborat. Bu modda juda beqaror va bir necha soat ichida parchalanadi (yarimparchalanish davri 10 soat), qizdirilganda u portlaydi:
2N 2 0 5 = 4N0 2 + 0 2
N 2 0 5 suvda eritilsa, nitrat kislota hosil bo'ladi.
Yuqori azot oksidi kuchli oksidlovchi moddadir, masalan:
N 2 0 5 + I 2 = I 2 0 5 + N 2
Suvsiz kislotalarda (sulfat, nitrat, ortofosforik, perxlorik) N 2 0 5 parchalanib, N0 2 nitroniy kationini hosil qiladi:
N 2 0 5 + HClO 4 = N0 2 + C10 4 - + HN0 3
Nitron tuzlari kuchli oksidlovchi moddalardir. Ular suvga tushganda gidrolizlanadi:
N0 2 + C10 4 - + H 2 0 = HN0 3 + HC10 4
Nitroilxlorid N0 2 C1 (t pl = -145 °C, qaynash = -16 °C) xlorni qattiq kumush nitratdan o'tkazish yoki tutunli nitrat va xlorsulfonik kislotalarning o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan rangsiz gazdir:
HN0 3 + ClSO 3 H = N0 2 C1 + H 2 S0 4
Ishqoriy muhitda u gipoxlorit va nitritga parchalanadi.
